XRPDの医薬品開発活用ブログシリーズ最終回 「XRPDによる固体形状解析の優位性」
この 4 回にわたるブログ シリーズでは、固体形状分析の 1 つである粉末 X 線回折 (XRPD) が、医薬品開発者による医薬品の溶解性と性能の最適化にどのように役立っているかを紹介します。
最終回となるこの第4回では、これまでのブログのトピックを要約し、医薬品開発においてXRPDがどのようにビジネス価値をもたらすかについて説明します。
前回見逃した方は、第1回、第2回、第3回よりご覧ください.
溶解性の課題
前回のブログでは、粉末X線回折（XRPD）が医薬品有効成分（API）の多形体の検出と特性判定を可能にする強力な技術であることを説明しました。XRPDは、医薬品開発者にとって最も重要な課題の1つである「医薬品の溶解性の低さ」の解決に役立っています。現在のAPIの約40％は難溶性であり、開発中の医薬品の90％は難溶性APIを含んでいます。原薬の溶解性の低さは、バイオアベイラビリティ、ひいては医薬品の安全性と有効性に大きな影響を与える可能性があります。そのため、製薬会社は原薬の溶解性を向上させる新しい方法を見つけるために多大な資源を投入しています。
XRPDによる重要な材料属性の確立
ここで、XRPDを用いた固体形状分析が活用できます。XRPDは、APIの非晶質または結晶性を評価でき、医薬品の物理的安定性や製造性、生物系での溶解性などの特性を制御するのに役立ちます。固体状態は品質目標製品プロファイル（QTPP）に影響を与えることが判明する場合があり、重要材料属性（CMA）として指定されます。これは、XRPDで測定できるので、制御することができます。
最新のXRPD技術を使うと以下のことが可能になります。
- リード候補の固体形状を基にした審査・選定
- 固形物と溶解性、ひいてはバイオアベイラビリティの関連性
- 医薬品の加工性、有効性、安全性に影響を与える可能性のある多形の特定
- 製造性、保存性を向上させた安定型フォームの特定
- 塩類や共結晶など、有効性を高める可能性のある固形製剤の代替品を調査
- 関連するすべての多形が特許に含まれるようにすること
多型を検出することの重要性
医薬品開発の観点からは、多形の特定と定量化がXRPDの重要な機能です。多形は、バイオアベイラビリティと製造可否の両面で、APIの性能に劇的な影響を与える可能性があります。APIの50%以上は複数の多形体を持つとみられ、XRPDを固体形状分析に用いることは、多形体組成を制御する上で極めて重要です。
多形は、生産プロセス、有効性、安全性にとどまらず、APIにさらなる影響を与える可能性があります。革新的医薬品をビジネス的な成功に導くには、原薬の固体状態をカバーする知的財産権（IP）がキーとなります。特許で既知の多形をすべて申請しなかった場合、溶解性、安定性、製造性などの性能面で有利な多形を競合他社に特定される可能性があります。もちろん、これは諸刃の剣であり、イノベーターはこれと同じ方法で特許の寿命を延ばすことができます。このように、XRPDは商業的成功には不可欠なものです。
XRPDによる固体形状解析の可能性を最大限に引き出す
上記のように、XRPDは、薬物物質の固体状態を特性評価するための強力な技術です。材料の性能、エンドユーザーに対する製品の性能について貴重な知見が得られ、知的財産の保護にも役立ちます。とはいえ、XRPDに課題がないわけではありません。たとえば、結晶の配向は、測定値に偏差を生じさせ、この技術の分析能力を低下させる一般的な問題です。この課題を克服する方法として、測定モードを透過型に切り替えるなどの方法があります。
XRPDは、他の手法と組み合わせて、APIの構造に関するより包括的なデータセットを提供することも可能です。例えば、非環境条件下での測定により、高温高湿下でのAPIの固体形態の安定性に関する追加データを得ることができます。さらに、X線散乱技術をXRPDと併用して、小角X線（SAXS）によるナノ材料の粒子径、二体分布関数（PDF）による非晶質材料の変動に関する構造的洞察を深めることができます。
このような技術を取り入れることで、製薬科学者は、研究から製造までの開発パイプラインの複数フェーズで、APIについて十分な情報に基づいた意思決定を行うことができます。信頼性の低いリード化合物開発プロセスの早い段階で排除することができるため、時間とコストを節約でき、また、その後の開発をAPIの固形物に対する具体的な理解に基づいて行うことができます。
XRPDは、医薬品開発における治療価値とビジネス価値の構築を支援します。
XRPDは、固体形状分析を通じてAPI（およびそのすべての形状）を明確に理解し、安全性と有効性の分析での強力な手段となります。さらに、XRPD は多形プロファイリングのギャップを埋めるのに役立ち、特許申請の強化につながります。
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